垃圾填埋场覆盖层不同基质对高羊茅生长的影响研究.doc

垃圾填埋场覆盖层不同基质对高羊茅生长的影响研究 黄晋 刘陆 北京市第五中学 100007 指导老师：董世魁 教授 北京师范大学环境学院 100875 摘要： 在室内模拟条件下，利用盆栽试验研究了垃圾填埋场覆盖层不同基质对绿地植物高羊茅生长发育的影响。研究结果表明，含厨余垃圾堆肥的基质由于盐碱度较高，对植物具有胁迫作用，植物的生长发育中后期受到严重抑制、甚至死亡；相对而言，以土壤为主的基质对植物的胁迫作用较小，植物的生长表现较好。 关键词：土壤基质，绿地植物；光合速率；甲烷效应； 引言 目前，我国处理垃圾的方式主要有焚烧、堆肥、填埋等，填埋处理以其建设投资少、运行成本低、处理量大、操作工艺简单等优点，为我国的垃圾场广泛采用。但填埋处理不但占用大量土地资源，还对周边生态环境产生较大负面影响，甚至影响人们的生产生活。面对许多已到库容的垃圾填埋场，对其进行生态恢复，不但能降低污染，实现可持续利用土地资源，还能为居民提供全新优美的景观和游憩空间。 在垃圾填埋场种植绿化植物，能够净化空气，美化环境。利用土壤中的甲烷氧化菌将甲烷转化成二氧化碳，再利用绿化植物将二氧化碳有机地吸收，而土壤中的基质不但对植物的生长有利，还能够促进垃圾填埋厂土壤中甲烷菌对填埋场垃圾所释放甲烷的氧化作用，这样有利于甲烷的吸收，降低甲烷排放量，减轻其对全球变暖的影响。 1 文献综述 1.1研究背景与意义 1.1.1垃圾填埋场利用和开发 迄今为止，已有数以万计的填埋场封场，如果封场后的土地不及时进行规划并加以开发利用将会浪费土地、恶化环境。以色列很注重封场后的城市生活垃圾填埋场的土地开发利用，已将封场后的城市生活垃圾填埋场作为开敞式的户外娱乐场所（Anon,1965）。我国也很重视垃圾填埋场封场后土地的开发利用，多数用于植物的复垦（李雄、徐迪民等，2006）。 若将大面积的垃圾废弃地采用重建以植被为主的人工生态系统，建成绿地、林带和农田，可以得到更多的土地资源（谢东、赵大民等，2002）。垃圾填埋场的绿化植物不仅具有美化环境、保持水土、调节气候的作用，而且还具有净化空气、减轻污染、降低温室效应的功能(董世魁、杨文静等，2009)。 1.1.2 影响垃圾填埋场植被生长的环境因素 1.气体污染垃圾填埋场的填埋物会产生大量的填埋气体，如甲烷、二氧化碳、硫化氢、氨气等，并形成恶臭。这些气体会对环境和植物生长造成不同程度的负面影响，其中尤其是有机废弃物厌氧分解所产生的甲烷和二氧化碳。甲烷是一种易燃、易爆气体，当含量达5％～15％时会引起爆炸，且土壤中的甲烷会将氧气挤掉，导致植物根系无氧，从而使主根干枯、烂掉或次根无法生长等。二氧化碳会导致土壤酸性改变，破坏植被的生长。 2.土壤污染由于垃圾具有的毒害性和难降解性使垃圾填埋场中产生的毒害物质和持续性有机污染物在填埋后很长时间内难以降解，可影响土壤肥力，改变土壤性质和结构，破坏土壤的碳、氮循环来阻碍植物根系的生长和发育，并通过在植物体内积蓄对生态环境造成更深的影响。 3.垃圾渗滤液是由于可溶物、雨水及地表水等渗入填埋场，渗透通过垃圾层后，再加上垃圾的生物化学和化学降解作用，产生的一种含有高浓度悬浮物和高浓度有机和无机成分的液体L3J。垃圾渗滤液营养元素比例失调，且其中含有大量的重金属、病毒、细菌等有毒物质，渗滤液能随雨水等溢出污染土壤，严重影响植被的生长，给植被重建与生态恢复带来很大困难。 4.其它污染垃圾填埋场的垃圾在发酵过程中，会产生较高的地温，对填埋场的复垦及植被重建将产生高温危害。高温易烧伤植物根系，不利于植物生长。此外，填埋场内的垃圾还能引起一系列的鼠害、虫害和其它伤害，破坏植被重建的效率和进程(茹雷鸣，李胜等，2007)。针对上述危害,在原有土壤的基础上再覆盖一层土壤与陶粒才能有效地减少垃圾填埋场对绿地植物生长的影响。 1.1.3 有利于绿地植物生长的基质选择 如何使绿地植物在节约成本且适宜的垃圾填埋场覆盖层土壤中生长，能够更好的发挥出绿地植物对垃圾填埋场及其周边环境的净化、美化作用，是一个值得去研究的问题。 1.2 国内外研究进展 1.2.1关于甲烷胁迫对绿地植物生理生态特性的影响 甲烷胁迫严重影响绿地植物苜蓿和高羊茅的生长，主要表现在生长速度减小、光合作用减弱、干物质积累量减少，所种植物均通过提高体内脯氨酸含量来增加对甲烷胁迫的耐受力，苜蓿还可以通过降低SOD酶的活性来抵御甲烷胁迫；对绿地植物苜蓿和高羊茅而言，脯氨酸含量可以作为评定其